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中國科學技術(shù)大學3通道數(shù)字反應堆仿真與可視化系統(tǒng)

中國視聽網(wǎng)資訊 更新時間:2011-1-14 11:34:56  編輯:巧樂滋  [ ]     手機訪問

  【中國投影網(wǎng)資訊】仿真、理論研究和實驗是人類認識世界的三種方法,并且隨著高性能計算(HPC:High-Performance Computing)等技術(shù)的發(fā)展,數(shù)字仿真在人類認識世界的過程中發(fā)揮著越來越重要的作用?梢暬菐椭蒲腥藛T處理分析、理解仿真結(jié)果數(shù)據(jù)的重要手段,是仿真技術(shù)的重要組成部分。

  中國科學技術(shù)大學早在建校時就創(chuàng)辦了“原子核物理和原子核工程”等核工程專業(yè)。隨著國家核能戰(zhàn)略起步,對核科技人才需求日益迫切,與中科院合肥物質(zhì)科學研究院實現(xiàn)強—強聯(lián)合,共同建設(shè)核科學技術(shù)學院。學院以國際重大科學研究計劃和國家重大核能戰(zhàn)略需求為牽引,依托熱核聚變實驗裝置、同步輻射光源等大科學裝置,聯(lián)合大型核電企業(yè)和設(shè)計院,圍繞先進裂變核能、磁約束核聚變能、加速器光源和同步輻射核技術(shù)應用,培養(yǎng)具有堅實理論基礎(chǔ)和合理知識結(jié)構(gòu)、卓越創(chuàng)新思想和實踐技能的核科學技術(shù)高端科研、工程技術(shù)和管理人才。學院匯聚了一批國際知名的核領(lǐng)域?qū)<液蛢?yōu)秀的年輕學者,院士3名,教授65人,副教授50人。學院現(xiàn)有1-4年級本科生共200余名,在讀研究生300余名。從2009年起每年約招收本科生100名、研究生100名,到2013年將達到在校師生1000人的規(guī)模。學院擁有“核科學與技術(shù)”國家一級重點學科,具有本-碩-博、工程碩士和博士后流動站等完整的教育和人才培養(yǎng)體系。學院匯聚了一批國際知名的核科學與工程領(lǐng)域?qū)<液蛢?yōu)秀的年輕學者,擁有先進的專業(yè)教學研究實驗室和國家大科學工程實驗平臺,承擔了多項國家及中科院重大科研項目,為培養(yǎng)高素質(zhì)人才提供了保障。

中國科學技術(shù)大學3通道數(shù)字反應堆仿真與可視化系統(tǒng)


  FDS團隊是依托中國科學技術(shù)大學核科學技術(shù)學院和中科院等離子體物理研究所反應堆技術(shù)研究室組建的先進反應堆設(shè)計研究團隊。團隊項目組在我院副院長吳宜燦研究員的領(lǐng)導下對先進反應堆中子物理學進行了長期深入的研究,在此基礎(chǔ)上充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)研發(fā)了一系列擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的先進反應堆設(shè)計分析軟件和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),并以此開展了聚變驅(qū)動次臨界反應堆(聚變-裂變混合堆)和加速器驅(qū)動次臨界反應堆(ADS)物理概念設(shè)計研究。項目組開發(fā)的中子學軟件在國內(nèi)外核能領(lǐng)域已獲得了廣泛應用和好評,如中子學建模軟件被選為ITER國際組織參考軟件,并被國內(nèi)外70余家知名核能設(shè)計研究單位所使用;其建立的中子學模型被ITER國際組織選作各參與國進行中子學研究的基準模型。相關(guān)軟件對提高反應堆核設(shè)計效率和可靠性具有重要意義。項目組在次臨界堆物理概念創(chuàng)新研究方面的多項重要發(fā)現(xiàn)和發(fā)明證明了通過優(yōu)化次臨界堆設(shè)計可實現(xiàn)裂變核電站乏燃料(核廢料)的高效利用,為實現(xiàn)聚變能等先進核能技術(shù)的早日應用提供了物理依據(jù)。

  針對先進反應堆(裂變/聚變)設(shè)計研究相關(guān)領(lǐng)域的實際需求,F(xiàn)DS團隊不斷深入開展數(shù)字仿真與可視化技術(shù)研究,積極發(fā)展具有自主知識產(chǎn)權(quán)的專業(yè)應用軟件。

  FDS團隊依托多學科交叉優(yōu)勢和先進的軟硬件環(huán)境,近年來,在自動建模、科學可視化、虛擬現(xiàn)實技術(shù)、集成仿真等方面開展了大量深入研究活動,提出了基于CAD的快速自動建模、混合可視化、基于分離場景的高效碰撞檢測等方法概念,自主開發(fā)了10余套大型專業(yè)軟件系統(tǒng)。其中,蒙特卡羅方法自動建模軟件MCAM,通過了ITER QA認證,被選作ITER核設(shè)計分析參考軟件,并已在60余家國際知名單位(歐、美、日、韓、印、中)得到應用,目前用戶數(shù)超過100。

中國科學技術(shù)大學3通道數(shù)字反應堆仿真與可視化系統(tǒng)
聚變、裂變、FDS/ADS次臨界堆等的設(shè)計與仿真平臺


  此項目采用華控軟件新一代一體式多通道邊緣融合機,支持多屏桌面融合,具有多屏信號輸入接口,硬件邊帶生成功能:具有硬件 Overlap 邊帶(即公共像素)生成功能,包括桌面及 RGB 及 Video 窗口,不需要對應用的2D、3D軟件或視頻的公共像素生成做特殊的定制,大大降低多通道工作站集群帶來的同步延時等問題,實現(xiàn)主動立體轉(zhuǎn)被動立體,并實現(xiàn)立體和非立體的任意切換使用,以及實現(xiàn)多畫面立體窗口、非立體窗口。大大提升了整套系統(tǒng)的綜合使用率,兼顧可視化仿真數(shù)據(jù)結(jié)果的還原、培訓、會議等多種應用。

中國科學技術(shù)大學3通道數(shù)字反應堆仿真與可視化系統(tǒng)


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  立體效果方面還原了完美的逼真效果,非立體方面兼顧了WINDOWS桌面的任意應用,此系統(tǒng)將在2011年對FDS團隊的科研成果提供有效的仿真平臺,2010年底投入使用以來得到了校方的高度贊譽。

中國科學技術(shù)大學3通道數(shù)字反應堆仿真與可視化系統(tǒng)


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